3.2.1常见合金与镁的重要化合物-2023-2024学年高一化学必备【考点·题型】讲与练（人教版2019必修第一册）

3.2.1常见合金与镁的重要化合物 核心素养发展目标 1、认识合金的含义及常见合金 2、认识铁合金的组成、性能与应用的联系 3、认识铝合金的组成、性能与应用的联系。 4、掌握镁和镁的重要化合物的主要性质及其应用 5、了解镁及其重要化合物的制备方法 考点梳理 一、合金的定义及优点 1、合金的定义：合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 2、合金与纯金属的性能差异 (1)合金的硬度及机械性能一般优于各成分金属 (2)合金的熔点一般低于它的各成分金属 (3)合金具有各成分金属的化学性质，合金一定是混合物 【微点拨】 ①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素 ②合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质 ③合金一定是混合物，没有固定的熔点 ④常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体 二、铁合金：生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金 1、生铁 (1)生铁的含碳量：2%～4.3% (2)性能及用途：生铁硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料 2、钢：钢是用量最大，用途最广的合金 (1)钢的含碳量：0.03%～2% (2)性能及用途：钢有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等 (3)钢根据化学成分，可分为两大类：碳素钢和合金钢 ①碳素钢根据含碳量不同可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，其性能和用途如下 钢 碳素钢 高碳钢 铁、碳(C%：＞0.6%) 硬而脆，热处理后弹性好 制造器械、弹簧和刀具等 中碳钢 铁、碳(C%：0.3%～0.6%) 强度高，韧性及加工性好 制造钢轨、车轮和建材等 低碳钢 铁、碳(C%：＜0.3%) 韧性、焊接性好，但强度低 制造钢板、钢丝和钢管等 合金钢 不锈钢 Fe、Cr、Ni 抗腐蚀性好 制造医疗器械、炊具、反应釜和容器、地铁列车的车体 ②合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等 名称 主要合金元素 主要特性 主要用途 不锈钢 铬、镍 大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等 超级钢 Mn、C、Al、V 强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化 汽车、航空和航天等领域 锰钢 锰 韧性好，硬度大 钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲 硅钢 硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯 钨钢 钨 耐高温、硬度大 刀具 三、铝合金 铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，密度小，强度高，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 与其他金属(或非金属)熔合形成铝合金，铝的合金具有密度小、强度高、塑性好、制造工艺简单、成本低、抗腐蚀能力强等特点，主要用于建筑业、交通运输业以及电子行业。铝合金可做建筑外墙材料及房屋的门窗，可制成汽车车轮骨架和飞机构件，还可用于制造电子元件等 四、新型合金 1．储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。 2．其他新型合金：钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 3．用途广泛的稀土金属 (1)镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。 我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。 (2)稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为冶金工业的维生素。 (3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。 五、镁的性质 1、物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性 2、镁的结构和存在：镁的原子结构示意图为，从原子结构来看，在化学反应中钠原子很容易失去2个电子，因此金属镁的化学性质非常活泼，表现出很强的还原性，在自然界中全部以化合态的形式存在。 3、化学性质 (1)与非金属反应 (O2、Cl2、N2等) ①与O2：2Mg＋O22MgO (发出耀眼的白光) ②与C